TCC-artigo_marlene_rev004_23_08_2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO - UFERSA
CURSO DE LICENCIATURA EM FÍSICA
Trabalho de Conclusão de Curso (2021.2).
METODOLOGIA ATIVA NO ENSINO E APRENDIZAGEM EM FÍSICA
Marlene Francisca de Andrade 1, Jusciane da Costa e Silva²
¹ Graduando do curso Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, Universidade Federal Rural do Semiárido, Mossoró – Rio Grande do Norte. E-mail: 
² Professor da Universidade Federal Rural do Semi-árido, Mossoró – Rio Grande do Norte. E-mail: jusciane@ufersa.edu.br
Resumo: O trabalho em questão discute algumas propostas metodológicas para a aplicação no ensino da física, que pode ser realizada no ensino fundamental ou médio, de acordo com as diretrizes curriculares deste nível. Aos docentes da área de matérias exatas sempre se torna um desafio o enino devido as dificuldades fomentadas por um ensino básico precário. A metodologia da pesquisa apresentada neste trabalho é de cunho exploratório, avaliativo e amplo com estudo bibliográfico dos últimos 10 anos. As sugestões metodológicas apresentadas visam apresentar um conjunto de sequências didáticas constituídas de propostas metodológicas, objetivando melhorar a aprendizagem dos alunos. As dificuldades apresentadas no dia a dia escolar, assim como o contato com novas ferramentas tecnológicas que podem aprimorar a prática da docencia, a elaboração e utilização de materiais manipulativos para a realização de atividades práticas, o uso de simuladores de fenômenos físicos entre outras metodologias de ensino serão apresentadas no decorrer do pesquisa em questão. Todas as sequências didáticas elaboradas ficarão disponíveis para que outros professores possam utilizar e aprimorar, de acordo com a necessidade exigida pela realidade vivenciada no ensino fundamental e médio que pratica a docência. Através da execução e elaboração das sequências didáticas e das diferentes metodologias, é possível observar, de maneira crítica, distintas possibilidades de metodologias que provocam um maior envolvimento dos estudantes em seu processo de aprendizagem, cujos resultados poderão ser observados após a aplicação das sequências propostas de acordo com a evolução do projeto e sua execução efetiva em sala de aula. Com os resultados dessa pesquisa, é possível compreender a importância do planejamento e o uso de diferentes métodos que o conteúdo didático permite trabalhar, os quais são fundamentais para que obstáculos apresentados no cotidiano escolar das escolas públicas sejam vencidos com sucesso.
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Palavras-chave: Ensino da Física, Metodologia, Aprendizagem. 
1. INTRODUÇÃO 
No contexto atual, um dos grandes desafios da prática de professores é envolver o discente em seu processo de aprendizagem e desenvolvimento acadêmico. Esta realidade não é diferente nas disciplinas que compõem as ciências da natureza, física, química e matemática. Dando enfoque à disciplina de Física, licenciatura a qual a autora está inserida na realidade, esta temática transpassa todo o planejamento da comunidade educativa, que tem como objetivo a busca da elaboração de metodologias efetivas para cativar os estudantes para o processo de aprendizagem e desenvolvimento, principalmente a partir de uma aprendizagem significativa, assegurando ao estudante uma formação que lhe permita seguir a carreira que desejar. A educação básica percebida pelo aluno brasileiro, (2017, p. 18), tem por finalidade desenvolver o educando, assegurando ao mesmo a formação comum indispensável para o exercício da cidadania e fornece-lhe meios para progredir no trabalho e em estudos posteriores.
O objetivo do professor requer muitas competências para que se possam desenvolver procedimentos eficientes no processo de ensino aprendizagem. Em tempos de grande avanço tecnológico e desenvolvimento da Internet, o professor se põe diante de desafios diários, no sentido de estar preparado, passível de mudanças e constantes adaptações, que requerem um processo de formação continuada. 
Em toda a história da escolarização nunca se exigiu tanto da escola e dos professores quanto nos últimos anos. O autor destaca também que essa pressão decorre, em primeiro lugar, do desenvolvimento das tecnologias de informação e comunicação e, em segundo lugar, das rápidas transformações no processo de trabalho e de produção da cultura. (FIORENTINI et al., 2005, p.137).
Adaptar o conteúdo programático exigido às modificações rápidas citadas por Fiorentini, faz o professor ser um agente de atualização constante a fim de estar sempre “por dentro” de todas as mudanças com o objetivo de atender cada dia melhor seus alunos. Buscando aperfeiçoamento de seu trabalho pedagógico e do envolvimento do aluno para que possa manter a curiosidade sobre o novo aprendizado que terá no ensino médio e de acordo com a nova emenda académica, fundamental também. 
A conclusão da etapa da educação básica correspondente ao ensino fundamental gera grandes expectativas aos estudantes, principalmente quanto as novas disciplinas curriculares como a Física, Química, Filosofia. Muitas das expectativas são frustradas, isso devido as dificuldades de aprendizagem que, muitas vezes, são geradas pela própria complexidade dos objetos de ensino, pelas metodologias adotadas pelos professores ou até mesmo por dificuldades de aprendizagem do estudante ou, ainda, pelas condições materiais da unidade escolar, o que podem causar um certo desânimo aos estudantes em lidar com esses obstáculos. 
Em relação ao ensino da Física, o qual abordaremos no desenvolvimento de nosso trabalho, quando abordado de forma interdisciplinar com a Matemática, se torna instrumento efetivo de aprendizagem e responde em muitas ocasiões uma pergunta muito realizada durante o aprendizado d educação básica, “para que aprendemos isso?”. Deste modo, a partir do estudo dos objetos da Física, os estudantes percebem a necessidade do domínio dos algoritmos matemáticos para resolver problemas relacionados com esta área do conhecimento.
Assim: 
Quando o jovem estudante ingressa no Ensino Médio, proveniente do Ensino Fundamental, vem estimulado pela curiosidade e imbuído de motivação na busca de novos horizontes científicos. Entre os diversos campos do saber, a expectativa é muito grande com relação ao estudo da Física. Porém, na maioria das vezes e em pouco tempo, o contato em sala de aula com esse novo componente curricular torna-se uma vivência pouco prazerosa e, muitas vezes, chega a constituir-se numa experiência frustrante que o estudante carrega consigo por toda a vida. (BONADIMAN, 2007, p. 3). 
Portanto, evitar a vivência dessa experiência durante a vida escolar é um grande desafio para o professor. A disciplina de física que evidentemente possui uma metodologias mais prática e visual pode possibilitar o desenvolvimento das habilidades do estudante para que o mesmo possa se apropriar destes saberes livre de frustrações. 
Neste contexto, um questionamento pode ser apresentado: Como uma disciplina fascinantecomo a física pode trazer desmotivação a um estudante? Bonadiman (2007, p. 3) também questiona: “o fato de a Física tratar das coisas e dos fenômenos da natureza, da tecnologia e de situações da vivência do aluno não deveria ser motivo suficiente para despertar o interesse do estudante para seu estudo”? O autor responde como algumas das possibilidades de resposta para essa situação. 
As causas que costumam ser apontadas para explicar as dificuldades na aprendizagem da Física são múltiplas e as mais variadas. Destacamos a pouca valorização do profissional do ensino, as precárias condições de trabalho do professor, a qualidade dos conteúdos desenvolvidos em sala de aula, a ênfase excessiva na Física clássica e o quase total esquecimento da Física moderna, o enfoque demasiado na chamada Física matemática em detrimento de uma Física mais conceitual, o distanciamento entre o formalismo escolar e o cotidiano dos alunos, a falta de contextualização dos conteúdos desenvolvidos com as questões tecnológicas,a fragmentação dos conteúdos e a forma linear como são desenvolvidos em sala de aula, sem a necessária abertura para as questões interdisciplinares, a pouca valorização da atividade experimental e dos saberes do aluno, a própria visão da ciência, e da Física em particular, geralmente entendida e repassada para o aluno como um produto acabado. (BONADIMAN, 2007, p. 3). 
Ponrtanto, nem todos os motivos apresentados por Bonadiman são de responsabilidade da escola ou mesmo do professor, porém ainda assim o professor deve se esforçar para tornar o aprendizado do aluno mais leve e tranquilo. Pelo contrário, este deve planejar suas ações de forma participativa, desenvolvendo ações que possam mudar esta realidade, não em ações momentâneas ou breves, mas de forma sistemática e contínua, de maneira que se torne uma prática.
Uma das formas de superar as dificuldades de aprendizagem apresentadas e a falta de interesse dos estudantes em aprender física é desenvolver metodologias diferentes de ensino, que tenham como objetivo despertar o interesse do estudante pelo aprendizado, superando as dificuldades encontradas no cotidiano escolar. 
Abordar conceitos utilizando diferentes métodos é tarefa obrigatória, uma vez que o professor deve avaliar o aluno em distintos aspectos que, de acordo com a Lei de Diretrizes de Bases da Educação Nacional (LDB): 
[...] os conteúdos, as metodologias e as formas de avaliação serão organizados de tal forma que ao final do ensino médio o educando demonstre: I – domínio dos princípios científicos e tecnológicos que presidem a produção moderna; II – conhecimento das formas contemporâneas de linguagem. (BRASIL, 2017, p. 24).
Diante disso, a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) afirma que “... as várias dimensões da avaliação e sua natureza contínua e cumulativa, são indissociáveis do planejamento e do desenvolvimento do trabalho pedagógico”. (BRASIL, 2016, p. 32). 
A tarefa de desenvolver metodologias além da aula expositiva e dialogada é uma tarefa árdua e precisa ser inserida na vida de docente mas que exige do professor um planejamento, material disponível adequado, espaços diferenciados. Mostrar ao estudante a preocupação com o seu aprendizado, pode fazer o mesmo sentir-se importante e respeitado. Sobre isso: 
Além de novos saberes e competências, a sociedade atual espera que a escola também desenvolva sujeitos capazes de promover simultaneamente seu próprio aprendizado. Assim, os saberes e os processos de ensinar e aprender tradicionalmente desenvolvidos pela escola mostra-se cada vez mais obsoletos e desinteressados pelos alunos. O professor, então, vê-se desafiado a ensinar de modo diferente do que lhe foi ensinado. (FIORENTINI et al., 2005, p.89).
Por isso, é de suma importância a discussão e reflexão sobre estratégias que possam modificar esta realidade, sabendo que este processo de mudança dever ser contínuo e permanente. É provocando no aluno a curiosidade pelo conhecimento científico que se muda a realidade, fazendo assim que não apenas o professor esteja envolvido, mas também o estudante em questão. Diante do exposto, ainda deve ser considerado que os alunos não aprendem da mesma forma, cada qual tendo o aprendizado influenciado pelo meio onde vive e pela realidade que o cercou durante seu ensino anterior, justificando a necessidade de uma prática docente com metodologias distintas.
Esta é uma tarefa que serve para assegurar o direito do estudante do ensino médio. Segundo a LDB, “o ensino médio desempenha importância fundamental no desenvolvimento integral do educando”, (BRASIL, 2017, p. 23), assegurando que o mesmo: 
Tem por finalidade o aprimoramento do educando como pessoa humana, incluindo a formação ética e o desenvolvimento da autonomia intelectual e do pensamento crítico, (...), bem como garantir o desenvolvimento da compreensão dos fundamentos científicos tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no ensino de cada disciplina. (BRASIL, 2017, p. 23). 
A BNCC estabelece eixos de formação para a educação básica, assim identificados: 
Pensamento crítico e projeto de vida: este eixo diz respeito à adoção, pelos/ pelas estudantes, de uma atitude questionadora frente aos problemas sociais, de modo a assumir protagonismo em relação aos desafios contemporâneos e projetar expectativas em relação a sua vida pessoal, acadêmica e profissional, a partir da análise crítica de fatos e situações. (BRASIL, 2016, p. 493). 
Para dar conta dessa formação integral preconizada pela legislação educacional em vigor, é importante que o professor utilize em sua prática docente diferentes metodologias de ensino. Sabe-se que para essa adoção é importante planejar sua prática de forma individual e coletiva, pois a troca de experiências contribui para melhorar o fazer pedagógico. Assim: 
[...] ao proporcionar aos professores a oportunidade de um trabalho coletivo de reflexão, debate e aprofundamento, suas produções podem aproximar-se aos resultados da comunidade científica. Trata-se, então, de orientar o trabalho da formação dos professores como uma pesquisa dirigida, contribuindo assim, de forma funcional e efetiva, para a transformação de suas concepções iniciais (CARVALHO e GIL-PÉREZ, 2006, p.15).
A importância da troca de experiências entre professores, além de se tornar uma possibilidade de formação diferenciada, possibilita que todo profissional que possui uma carreira discuta com seus pares suas experiências, estratégias de ensino que deram certo, outras que necessitam ser aperfeiçoadas, estas últimas, tão importantes como as primeiras, pois se pode fazer uma análise do motivo da falta de êxito e utilizar esta estratégia a partir das sugestões dos demais. 
 
2. CONCEPÇÕES PEDAGOGICAS 
A partir dos objetivos estabelecidos na introdução deste trabalho, no desenvolvimento será apresentada uma metodologia utilizada para a apresentação da proposta desta pesquisa. Assim, torna-se interessante ressaltar que ela nasce da angústia que a pesquisadora vive em sala de aula, pela dificuldade encontrada em prender a atenção do estudante no processo de ensino. Para a apresentação da proposta, para cada metodologia especificada, será apresenta da uma sequência didática com possibilidades de aplicação em sala de aula. As sequências elaboradas ficarão à disposição dos professores de física para a sua utilização em sala de aula, objetivando avaliar sua funcionalidade. Durante a realização desta pesquisa não foi previsto aintervenção in loco. A seguir, apresentam-se os aspectos da física trabalhada no desnvolvimento. 
3. FÍSICA UTILIZADA
A matéria de física, que é disciplina obrigatória no ensino médio e esta presente no ensino fundamental como ciência no 9º ano, apresenta inúmeras possibilidades de metodologias para a aplicação em sala de aula, tendo em vista que esta trata de todos os fenômenos físicos associados ao nosso meio, direta ou indiretamente.
Para facilitar o aprendizado deve-se associar os conteúdos curriculares ao cotidiano do estudante o que não é uma tarefa muito difícil e os próprios livros didáticos já apresentam esta relação pronta, todavia o professor precisa adaptá-la à realidade do estudante. 
Atualmente, o docente de Física dispõe de uma variedade de atividades que podem facilitar sua prática de ensino, cabendo a ele o planejamento e a seleção adequada, conforme o currículo a ser adotado em sala de aula. 
3.1 Cinemática
· Na área de Mecânica da Física, a Cinemática estuda e descreve o movimento dos corpos sem se preocupar com as causas do deslocamento. Para a área em questão a metodologia melhor aplicada seria a disponibilizaçao de uma estruturação de mapa mental. A justificativa para a utilização de mapa mental são dois efetivemente demosntrados. O primeiro seria devido a dificuldade de experimentação na área e a segunda seria a quantidade de suas fórmulas e variações.3.2Hidrodinâmica
		A hidrodinâmica (ou dinâmica de fluidos) é sub-área da hidráulica. Sendo esta a ciência que trata da mecânica dos fluidos, a hidrodinâmica refere-se especificamente a ciência que trata do movimento dos fluidos. Com isso, a partir dessa definição podemos observar maior facilidade de observar eventos relacionados a essa área. A corredeira de um rio ou até mesmo uma torneira ligada. Portanto, a aplicação de um experimento aplicado seria mais de fácil aceitação por ambas as partes envolvidas. 
3.3 Eletrostática
Eletrostática é a área da Física que abrange o estudo das cargas elétricas em repouso. Os experimentos na área da eletroestática existem, mas são caros quando aplicados a determinadas áreas. Portanto, o desenvolvimento de experimentos de baixo custo deve atingir principalmente essa área por essa peça estudada. Como exemplo a aplicação de jogos seria um bom início para aplicabilidade metodologica que chame atenção do discente. 
4. EXPERIMENTOS REAIZADOS
	
Esta pesquisa, do ponto de vista de sua natureza, é básica, sem aplicação prática prevista. Segundo Motta (2015, p. 112), “Nesse tipo de pesquisa, o que se quer é aumentar a soma dos saberes disponíveis, ao alcance do pesquisador”. 
Em relação aos procedimentos técnicos, é uma pesquisa bibliográfica. Para Motta (2015, p. 102), “Não se trata apenas de uma pesquisa que condiz com a prática do fichamento, mas, sobretudo, da defesa de uma tese a partir de um acervo bibliográfico”. A pesquisa bibliográfica consiste na procura de referências teóricas publicadas em livros, revistas, artigos, para que o pesquisador busque nestes materiais conhecimento e analise as contribuições científicas ao assunto pesquisado. 
4.1 PRÁTICAS E METODOLOGIAS ADOTADAS 
4.1.1 MAPAS MENTAIS E FORMULÁRIOS 
Utilizados no ensino da cinemática devido a densidade da quantidade de fórmulas. 
4.1.2 PRÁTICAS COM OBJETOS 
Hidrodinâmica, devido a facilidade de trabalhar com objetos para conter e experimentar águas e outros flúidos. 
4.1.3 JOGOS 
Física Elétrica, por se considerar umas das mais complexas e por se tratar uma das últimas camadas da física, utilizar jogos para facilitar. 
5. RESULTADOS E DISCUSÃO
5.1.1 A importância do uso de mídias e softwares na observação de fenômenos.
As mídias estão presentes em nosso cotidiano, de modo que é uma tarefa quase impossível para o professor não as envolver no processo de ensino aprendizagem. Atualmente, em sala de aula, há uma certa concorrência entre prestar a atenção nos conteúdos abordados e atenção a aparelhos de multimídia, tablets e celulares.
Mesmo que o uso de aparelhos em sala de aula seja proibido, sabe-se que é praticamente impossível proibir sua utilização. Uma das formas de diminuir esta concorrência é o professor aliar o celular como uma ferramenta em sua prática, possibilitando que o estudante o utilize para contribuir com sua aprendizagem de forma mais atrativa. Disponibilizando atualizações aplicativos e materiais que possam ser abordados através desses aparelhos. 
Em todas as possíveis aplicações apresentadas por Neto (2010), é possível fazer o uso de uma mídia educacional. Como já mencionado anteriormente, a BNCC estabelece eixos de formação para a educação básica, sendo aqui apresentado o eixo:
Intervenção no mundo natural e social: este eixo diz respeito ao protagonismo dos/das estudantes frente às questões sociais e ambientais contemporâneas. Refere-se à capacidade de dar respostas aos problemas de seu tempo, utilizando-se, para tal, de diferentes recursos e tecnologias, colocando-os a serviço de seus propósitos. (BRASIL, 2016, p. 493). 
Em meio a este contexto, é possível que exista um planejamento do professor para algumas sequências didáticas utilizando o celular como ferramenta de apoio pedagógico em sala de aula. Uma maneira simples pode ser o uso de simuladores disponíveis na internet, o uso de aplicativos que constroem gráficos, tabelas, gravação de vídeos de experimentos realizados em sala de aula, leitura de material online em tempo real, acesso a vídeos educativos, etc.
Um desses simuladores é o Algodoo que é um freeware de sandbox 2D baseado em física da Algoryx Simulation AB (conhecido simplesmente como Algoryx) como o sucessor do popular aplicativo de física Phun. Foi lançado em 1º de setembro de 2009 e é apresentado como: uma ferramenta de aprendizado, um jogo de computador aberto, uma ferramenta de animação e uma ferramenta de engenharia. 
O software é funcional com: desktops e laptops, tablets com tela de toque e sistemas de quadro branco interativo, como SMART Boards. O motor de física em Algodoo utiliza o solucionador de restrições linear SPOOK de Claude Lacoursière e uma versão modificada do método computacional Smoothed-Particle Hydrodynamics (SPH). 
Este programa foi usado por muitas pessoas, incluindo: educadores, alunos e crianças. Algodoo permaneceu como uma escolha popular em sites como List Of Freeware e Download Cloud para um programa de sandbox de física devido à sua complexidade, interface simples e preço gratuito.
A utilização de simulação tem se mostrado eficiente, principalmente em unidades escolares que não dispõem de laboratórios de física para a realização de experimentos. Em relação à simulação, Sousa (2015, p. 992) afirma que: 
[...] revela-se como um interessante recurso para o desenvolvimento de atividades que poderão contribuir quanto aos objetivos definidos para o ensino e a aprendizagem de conceitos físicos, uma vez que é capaz de favorecer situações que exigirão maior participação e envolvimento dos alunos durante o ensino. Tal fato é considerado significativo quando se parte do pressuposto de que um papel mais ativo dos estudantes durante as aulas é importante não apenas pela possibilidade de despertar maior interesse, mas também por poder proporcionar melhores resultados quanto a sua aprendizagem.
Nas atividades de simulação, há inúmeros recursos que podem ser utilizados pelo professor, por exemplo, o uso de diferentes objetos de aprendizagem. Este recurso, de acordo com Miranda et al. (2011 apud Sousa, 2015, p. 990) “[...] tem sido adotado com certa frequência ao se referenciar os diferentes materiais digitais de apoio à aprendizagem, sendo as simulações computacionais de experimentos os objetos de aprendizagem que mais têm ganhado destaque no ensino de Física”.
Nos tempos atuais, a maioria da população tem acesso a celulares e outros equipamentos eletrônicos, porém, nem sempre os recursos que estes oferecem são utilizados de forma otimizada no ambiente escolar.
O acesso a informações instantâneas que os aparelhos celulares com acesso à internet possibilitam pode contribuir significativamente com a construção do conhecimento, por meio de pesquisas em sites confiáveis, utilização de softwares online, pesquisa de dados. Neste aspecto, entra o papel do educador, que pode orientar seus alunos a analisar situações de forma crítica, realizar uma pesquisa na rede de modo que não utilize apenas um site como fonte de pesquisa, mas que analise a data de publicação, que avalie a autenticidade e credibilidade do material que tem acesso, buscando qualidade.
O professor deve desenvolver este trabalho, pois muitos dos estudantes que tem acesso à internet ficam presos apenas a atividades de laser e socialização em redes sociais, sem ao menos se dar conta da importante ferramenta que tem e que pode contribuir com o seu processo de formação.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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